高溫耐磨固定球浮動閥座球閥的製作方法
2023-07-02 03:10:16 1
專利名稱：高溫耐磨固定球浮動閥座球閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥門設備，特別適涉及一種用於氣固兩相或氣固液三相介 質場合的高溫、高壓耐磨的球閥。
背景技術：
高溫耐磨固定球浮動閥座球閥是現有技術中應用較多的一種球閥。中國專
利CN2867000Y、CN1225432A、日本專利JP2002-257246A和美國專利US4911408A 等，都公開了這種球閥的一些結構。同時，目前國內有些單位已經研製開發了 一些耐高溫固定球球閥產品，但是，其產品構成大部分採用三體組合閥體，如 圖l、圖2所示
這種三體組合閥體是將球體(3)用上下軸(4、 7)固定在中閥體(6)上， 閥座(2)裝在左、右閥體(1、 5)內，三體組合連接成為一體，閥座(2)有 微量軸向移動，閥座與閥體之間採用O型圈(8)密封。這種閥門是採用比壓原 理達到密封的目的，屬於雙向密封結構。
該結構閥門的缺陷是，它的使用溫度只能在28(TC範圍內，並且達不到耐磨 的目的。其主要原因是
1、 其移動閥座密封結構，如圖1和圖2。由於左、右閥體(1、 5)與閥座 (2)直接接觸，移動靠間隙公差和閥座自由度差。
2、 由於結構限制，普通固定球閥閥座多採用0型圈(8)密封，從而使用 溫度受限(如圖l和圖2)。
3、 球面與闊座密封副表面硬度不高或硬度相差較大。
發明內容
本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，通過對球閥選擇耐高溫、耐磨
材料和新結構設計，使之耐高溫達到80(TC、耐壓達到3Mpa、且耐磨性能好。
本發明的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥是這樣實現的
如圖3、圖4所示，本發明的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，包括左閥體(1)、 右閥體(7)、兩個浮動閥座(2)、輔助密封彈簧(13)、球體(5)、軸一 (9)、 軸二 (6)、散熱體(8)和填料壓蓋(11);閥體採用左閥體(1)和右閥體(7) 組合為一體的兩體結構；且上軸(6)和下軸(9)與球體(5)焊接成為一體結 構；其特徵在於所述的左閥體(1)、右閥體(7)分別和浮動閥座(2)之間 形成填料函，並內置填料(4)，填料(4)之間又設有耐高溫彈簧(3)，構成 了填料密封(12)，利用內置耐高溫填料(4)和耐高溫彈簧(3)以及上述輔 助密封彈簧(13)的回彈力，使兩個浮動閥座(2)在左閥體(1)或右閥體(7)
內能達到浮動與密封的要求。
在具體實施中，所述的填料密封(12)的內置耐高溫填料(4)可以為耐高
溫的柔性石墨金屬絲增強盤根和陶瓷纖維增強編織帶組合填料。
在具體實施中，所述的填料密封(12)的中部可以內置有另一組耐高溫彈 簧(3)，彈簧(3)在壓縮後，其長度方向具有回彈的能力，利用此回彈能力
進行填料磨損補償。
在具體實施中，所述的球體(5)、浮動閥座(2)、填料壓蓋(11)材料 可以採用鉻錳鎳氮型奧氏體耐熱鋼，其中特別優選lCr25M20Si2或Incone1800
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在具體實施中，所述的輔助密封彈簧(13)以採用了蝶式或常規的高溫彈 簧為佳。
在具體實施中，所述的耐磨球體(5)表面與浮動閥座(2)表面密封可以釆用鎳、鉻基合金噴焊熔接密封面(14)。
在具體實施中，所述的鎳、鉻基合金噴焊熔接密封面(14)，其厚度《lmm。
在具體實施中，所述的散熱體(8)可以為散熱片結構。
由於本發明以下的結構特徵，其效果是十分突出的
1. 閥體(1、 7)內設有填料函密封，利用填料(4)的回彈力，使閥座(2) 在閥體(1、 7)內達到萬向自由活動與密封要求；
2. 閥體由於根據兩隻浮動閥座萬向自由活動，彈簧(3)在壓縮後，其長度 方向具有回彈的能力(見圖4)，解決了填料易損補償問題，從而實現了閥座萬 向自由活動與密封要求；
3. 採用兩體結構(見圖3和圖4)，左、右閥體(1、 7)組合為一體，減
小連接公差，提高閥體精度，並且易於組裝；
4. 上下軸(6、 9)與球體(5)焊接成為一體，提高同心度，更能實現良
好密封；
5. 球閥由於採用散熱體結構，使軸一填料處溫度降低，有利於密封，同時 對閥門驅動裝置的選擇無要求，可實現電動、氣動、液動及手動等驅動方式。
由於本發明以下的材料特徵，其效果也是十分突出的
1. 與介質接觸零件，如球體組件(5)、閥座(2)、填料壓蓋(11)由於 採用鉻錳鎳氮型奧氏體耐熱鋼(1Cr25Ni20Si2、 Inconel 800等)的材料，使 其具有耐高溫800 105(TC的性能，同時具有較好抗氧化、耐腐蝕、可焊性等良 好優點，並且由於採用新材料、新工藝，材料用鎳、鉻基合金噴焊熔接密封面， 厚度^lmm，從而提高密封表面硬度(可達服C68 72)，使耐磨球體(5)表面 與閥座(2)密封的硬度提高，增強了耐磨、耐腐蝕、耐衝刷的性能。
2. 高溫填料選擇，由於本發明採用新型柔性石墨鋼絲增強盤根和陶瓷纖維增強編織帶組合，使得填料耐高溫可以達到800 1050°C。
綜上所述，本發明的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥具有如下的突出技術效
果
1. 採用的耐高溫材料，並使之具有抗氧化性；
2. 採用的浮動閥座結構，並使之具有萬向性；
3. 採用的高溫填料，解決填料磨損補償問題；
4. 同時，解決閥芯表面與閥座密封的表面硬度問題。
本發明的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥經過在灰熔聚氣化裝置上的測試， 證明它可以很好的工作在80(TC的煤渣排放迴路中。
圖1為現有技術的耐高溫固定球球閥示意圖 圖2為現有技術耐高溫固定球球閥局部示意圖 圖3為本發明的球閥結構示意圖 圖4為本發明的球閥局部結構示意圖
具體實施例方式
如圖3、附圖4所示本閥包括左閥體(1)、右閥體(7)、兩個浮動閥座 (2)、輔助密封彈簧(13)、球體(5)、軸一 (9)、軸二 (6)、散熱體(8) 和填料壓蓋(11);閥體採用左閥體(1)和右閥體(7)組合為一體的兩體結 構；且上軸(6)和下軸(9)與球體(5)焊接成為一體結構；其特徵在於所述 的左閥體(1)、右閥體(7)和浮動閥座(2)之間形成填料函，並內置填料(4)， 填料(4)之間又設有耐高溫彈簧(3)，構成了填料密封(12)，利用內置耐 高溫填料(4)和耐高溫彈簧(3)以及上述輔助密封彈簧(13)的回彈力，使 兩個浮動閥座(2)在左閥體(1)和右閥體(7)內能達到浮動與密封的要求。耐磨球體(5)表面與浮動閥座(2)表面密封採用鎳、鉻基合金噴焊熔接密封 面(14)。
權利要求
1.一種高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，包括左閥體(1)、右閥體(7)、兩個浮動閥座(2)、輔助密封彈簧(13)、球體(5)、軸一(9)、軸二(6)、散熱體(8)和填料壓蓋(11)；閥體採用左閥體(1)和右閥體(7)組合為一體的兩體結構；且上軸(6)和下軸(9)與球體(5)焊接成為一體結構；其特徵在於所述的左閥體(1)、右閥體(7)分別和浮動閥座(2)之間形成填料函，並內置填料(4)，填料(4)之間又設有耐高溫彈簧(3)，構成了填料密封(12)，利用內置耐高溫填料(4)和耐高溫彈簧(3)以及上述輔助密封彈簧(13)的回彈力，使兩個浮動閥座(2)在左閥體(1)或右閥體(7)內能達到浮動與密封的要求。
2. 根據權利要求l所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於 所述的填料密封(12)的內置耐高溫填料(4)為耐高溫的柔性石墨金屬絲增強盤根和陶瓷纖維增強編織帶組合填料。
3. 根據權利要求2所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於 所述的填料密封(12)的中部內置有另一組耐高溫彈簧(3)，彈簧(3)在壓縮後，其長度方向具有回彈能力，利用此回彈能力進行填料磨損補償。
4. 根據權利要求l所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於 所述的球體(5)、浮動閥座(2)、填料壓蓋(11)材料採用鉻錳鎳氮型奧氏體耐熱鋼。
5.根據權利要求4所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於所述的鉻錳鎳氮型奧氏體耐熱鋼為1Cr25Ni20Si2或Inconel 800高溫合金。
6. 根據權利要求l所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於所述的輔助密封彈簧(13)採用了蝶式或常規的高溫彈簧。
7. 根據權利要求1所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於所述的耐磨球體(5)表面與浮動閥座(2)表面密封採用鎳、鉻基合金噴 焊熔接密封面(14)。
8. 根據權利要求7所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於所述的鎳、鉻基合金噴焊熔接密封面(14)，其厚度《lram。
9. 根據權利要求l所述的高溫耐磨固定球浮動閥座球閥，其特徵在於 所述的散熱體(8)為散熱片結構。
全文摘要
本發明為一種高溫耐磨固定球浮動閥座球閥。本發明的左閥體(1)、右閥體(7)分別和浮動閥座(2)之間形成填料函，並內置填料(4)，填料(4)之間又設有耐高溫彈簧(3)，構成了填料密封(12)，利用內置耐高溫填料(4)和耐高溫彈簧(3)以及上述輔助密封彈簧(13)的回彈力，使兩個浮動閥座(2)在左閥體(1)或右閥體(7)內能達到浮動與密封的要求；在材料選擇上，本發明採用了耐高溫的材質。由於本發明採用新材料、新工藝，材料用鎳、鉻基合金噴焊熔接密封面，從而提高密封表面硬度(可達HRC68～72)，達到耐磨、耐腐蝕、耐衝刷性的突出效果。
文檔編號F16K27/06GK101561053SQ20081010437
公開日2009年10月21日 申請日期2008年4月18日 優先權日2008年4月18日
發明者江 冀, 張德賢 申請人:中國石油化工集團公司;中國石化工程建設公司;中德機械集團有限公司